03 Septiembre 2015 | Valparaíso | Seminario de Anclajes para el Hormigón con Adhesivo Químico

SEMINARIO
Anclaje para el hormigón con adhesivo químico
VALPARAÍSO

03
Sep.embre
2015

SEMINARIO
Anclaje para el hormigón con adhesivo químico
ANCLAJE DE BARRAS DE CONSTRUCCIÓN
Relator:
Ing.
Gustavo
Tiepolt

Sr.
Ivo
Piazza

Conexión de Armaduras
Barras instaladas en 2a etapa
Junta constructiva conectores roscados
Barras instaladas en 2a etapaDispositivos embebidos

Embebidas -1a etapa Instaladas en 2a etapa
Barra Mortero HormigónBarra Hormigón
Transferencia de cargas

Teoría de barras
F
F F
FF
F F
F
Teoría de anclaje
F F
Transferencia de cargas

è  Las cargas se transfieren al hormigón como
tensiones
è  Hay Influencia de bordes y separación entre
anclajes
è  Maxima longitud de anclaje entre 8 - 20 ds
è  Design
–  ETAG 001 Annex C, TR 029
–  ACI 318 App. D
è  Modos de falla por tracción y corte
–  Pull-out
–  Concrete cone, por borde de H°, pry-out del H°
–  Steel
–  Splitting o fisuración del H°
F F
Transferencia de cargas – Teoría de anclajes

è  La tranferencia de cargas se realiza a través de la
armadura existente
è  El acero no toma esfuerzos de corte
è  Hay que conocer la armadura en la estructura
è  Minimo recubrimiento (2 cm - 5 cm)
è  Hay que calcular la longitud básica y la de
empalme de las barras
è  Minimo empotramiento: 10 - 15ds
è  Maximo empotramiento: hasta 70ds
è  Diseño bajo códigos:
–  EU: Eurocode 2
–  USA: ACI 318-08
è  Modos de falla por tracción
–  Por acero
–  Por fisuración
–  Por adhesión
F
F F
FF
F F
F
Transferencia de cargas – Teoría de barras

Modo de falla – Fisuración (Splitting)
n  EC 2: Chapter 8.4.1: las barras deben estar ancladas de modo
que las fuerzas internas a las que están sometidas sean
transmitidas al H°evitando la fisuración o estallido del mismo. Si
es necesario una armadura transversal debe ser colodada.
n  EC 2: Chapter 7.3: control de fisuras
Las fosuraas deben estar limitadas a un area de
modo que no impidan el correcto funcionamiento y
durabididad de la estructura. wmax = 0.3

Modo de falla - Adhesión
n  EC 2: Chapter 8.4.2: La tensión de adhesión
última debe ser tal que no produzca un
desplazamiento significativo entre acero y H°
bajo carga de servicio y asegurar un margen de
seguridad adecuado.
n  Eq. (8.2):
Carga [kN]
Desplazamiento [mm]
embebida
post instalada
0
5
10
15
20
25
30
0 10 20 30 40 50 60
cctkbd ff γηη /25.2 05.0,21=

n  EC 2: Eq. (8.2):
n  γc =1.5
cctkbd ff γηη /25.2 05.0,21=
fck N/mm2 12 16 20 25 30 35 40 45 50
fck,cube N/mm2 15 20 25 30 37 45 50 55 60
fctk;0.05% N/mm2 1.1 1.3 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 2.7 2.9
fbd N/mm2 1.6 2.0 2.3 2.7 3.0 3.4 3.7 4.0 4.3
n  η1 … bond condition
n  η2 … diameter
Modo de falla - Adhesión

Modo de falla - Acero
n  EC 2: Chapter 8.4.3: Longitud básica de anclaje
(1) La longitud básica de anclaje es la longitud requerida para tomar la fuerza As*σSd en una barra
asumiendo una tensión de adhesión constante igual a fbd.
n  EC 2: Chapter 8.4.4: Longitud de anclaje de
diseño
–  α1 … factor de forma de las barras
•  Sólo barra derechas es posible α1 = 1.0
–  α2 … factor por recubrimiento mínimo del H°
–  α3 … factor por confinamiento por armadura tranversal
•  α3 = 1.0
–  α4 … factor por soldadura de barras transversales
•  α4 = 1.0 no welded transvere bars
–  α5 … factor por presión transversal en el plano de fisuración a lo largo de la
longitud de empotramiento
bd
Sd
rqdb
f
d
l
σ
4
, =
min,,54321 brqdbdbd lll ≥= ααααα
Tensión
del
acero

N/mm2

Tensión
de

adhesión
N/mm2

nuevo elemento
junta rugosa
n  EC 2: Chapter 6.5: Diseño por modelo de
bielas y tensores
n  Dos opciones de diseño:
–  Diseño de viga simplemente apoyada
–  Diseño de viga empotrada
è  Aplicación permisible
Transferencia de cargas – Modelo de bielas y tensores

θ α Tensor
Biela
Z
Tracción en la barra debido al corte
ΔFtd = 0.5 x vEd x (cotθ - cotα) en kN
Tracción en la barra debido al momento flexor
F = mEd / z en kN
Sumatoria de esfuerzos de tracción en la barra
Fs = F + ΔFtd en kN

n  Diseño empotrada
–  Desventaja: zona de anclaje
desfavorable.
–  Desventaja: gran seccion de columna
necesaria
–  Ventaja: menor sección de viga
n  Diseño simplemente apoyada
–  Desventaja: mayor sección de viga
–  Ventaja: buena zona de anclaje

Barras post instaladas
Junta rugosa
n  Compresión pura
n  No hay falla por cono de H°
è  Aplicación permitida
Aplicaciones

Barras
post
instaladas

n  Momento flexor
n  Falla por cono de H°
n  Transferencia de cargas via tensión en el
hormigón
è  Aplicación no permitida
Aplicaciones

Barras post instaladas
Junta rugosa
n  Transferencia de cargas a través de la
armadura existente
Aplicaciones

n  Transferencia de cargas al H°
Aplicaciones
Embebidas Post- instaladas

n  Transferencia de cargas por el H°
Aplicaciones
Embebidas Post-instaladas

n  Empalme con armadura existente
n  Longitud de empalme debe ser suficiente
Aplicaciones

n  Momento flexor negativo
n  Transferencia a través del H°
Aplicaciones

n  Empalme con armadura existente
n  Aplicación permitida
Aplicaciones

lü
Junta rugosa
n  Estructura existente con armadura
n  Para ds ≤ 20 mm puede no tener
armadura transversal
n  Con armadura transversal correcto para
todos los diámetros
Aplicaciones – Empalmes y solapes

Equipo de inyección y limpieza
Termometro,
cinta, marcador
y lentes
protectores.
Boquillas para
aire comprimido
Cepillos
Calibre de
cepillos
Adaptadores de
inyección
Extensiones para
cepillos
Proceso de instalación

Guía de perforación
Barra de
referencia
Placa base
ajustable
Barra biselada
ortogonal
funcionalidad:
- Fijar la base don un anclaje a la
estructura,
- insertar la barra de referencia en
la base,
- alinear la barra de referenciacon
el tornillo de ajeste en la dirección
deseada,
- ubicar la barra guía cerca de la
perforación y fijarla
- la barra guía ayuda a mantener la
dirección de perforación deseada
Barra guía
Proceso de instalación - Perforación

Fijación de la guía:
Se recomienda el uso de la guía para evitar desviaciones indeseadas de la perforación.
Normalmente la guía de perforación se usa si:
- una barra se instala cerca de un borde,
- una barra se debe instalar con una desviación máxima de 2 cm/m ,
- una barra debe instalarse formando un empalme con otra barra existente

El ingeniero calculista debe especificar la posición de las perforaciones,
el diámetro y el empotramiento de las barras a instalar.
- La profundidad de perforación especificada se debe marcar en
la broca con cinta adhesiva de color.
- La máxima profundidad de perforación (= maximo empotramiento lv)
y el diametro de la barra definen el volumen de mortero a inyectar.
El instalador tiene que seguir los siguientes pasos:
- Se recomienda dar rugosidad a la superficie de contacto despues
del pre- perforado .
- Para perforaciones con empotramiento lv > 25 cm hay que pre-
perforar con una broca corta y del mismo diámetro al menos 15 cm,
para luego continuar con la broca del largo necesario para alcanzar
lv
- Mientras se perfora hay que inyectar aire regularmente, una vez
cada 5 cm de perforación.

Marcado de la barra y control de la profundidad de
anclaje:
- Restos del proceso de perforación en el agujero pueden afectar el desplazamiento de
la barra y consecuentemente el llenado con mortero. De ser así estos restos deben ser
removidos.
- La profundidad de anclaje calculada lv debe ser marcada con cinta sobre la barra.
- La barra marcada se inserta en el agujero limpio con movimiento rotativo.
- De este modo se puede chequear la profundidad de perforación así como el libre
movimiento de la barra en el agujero.
Marca de profundiad

Preparación de la inyección del mortero:
ds
lm
lv
Proceso de instalación - Inyección
Aplicador
Boquilla
mezcladora
Mortero de
inyección
lm
lv empotramiento
Long.sin mortero

ds
lm
lv
Preparación de la inyección del mortero:
Colocación de la barra de construcción en la perforación
El mortero llena el espacio vacío al insertar la barra

Proceso de instalación – Tabla para calcular lm
EJEMPLO
Barra a colocar = Ø 12 mm
Perforación = Ø 16 mm
lv = 1000 mm
lm = 475 mm

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